Геохимические поиски

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОИСКИ месторождений полезных ископаемых, основаны на выявлении аномальных концентраций химических элементов или их соединений в горных породах, рыхлых отложениях, почвах, растениях, водах, приземной атмосфере. Теоретической основой геохимических поисков послужили работы В. И. Вернадского (1920-е годы); впервые эти методы получили применение в СССР в начало 1930-х годов (Н. И. Сафронов, А. П. Соловов, В. А. Соколов и др.); за рубежом - с 1947 в США (Х. Хоукс), с 1950 года в Великобритании (Дж. Уэбб). Предметом изучения в процессе геохимических поисков являются геохимическое поле и его локальные аномалии, методом исследования - геохимические съёмки с последующей геологической, геохимической и физико-математической интерпретацией. Соответственно среде опробования различают лито-, гидро-, атмо- и биогеохимические съёмки (смотри Биогеохимические поиски). К числу геохимических принадлежат также радиометрические методы поисков. При поисках рудных месторождений важнейшее значение имеют литохимические и радиометрические съёмки, при поисках углеводородного сырья - атмохимическая съёмка.

Средние содержания химических элементов в горных породах и других геологических объектах исследования, удалённых от месторождений полезных ископаемых, являются относительно низкими (их значения близки к величинам кларков элементов) и характеризуют местный геохимический фон. В месторождениях полезных ископаемых содержания соответствующих элементов многократно превышают фоновые. Вблизи месторождений в процессе их образования формируются первичные ореолы рассеяния рудных компонентов, а при попадании месторождений в зону гипергенеза (при их выходе на уровень современного эрозионного среза) - вторичные ореолы и потоки рассеяния химических элементов, фиксирующиеся как геохимические аномалии и являющиеся признаками возможного нахождения месторождений. Геохимические ореолы значительно превышают размеры месторождений, что облегчает их обнаружение в процессе геохимических поисков. Содержание химических элементов в аномалиях часто незначительно отличается от местного фона, что требует для их обнаружения применения высокочувствительных методов анализа (например, при поисках месторождений ртути и золота химические анализы горных пород проводятся с точностью 1·10^-7%). Аномальными признаются содержания элементов, отличающиеся на 3 квадратичных (стандартных) отклонения от уровня геохимического фона. Выявление и оценка геохимических аномалий осуществляются в процессе проведения геохимических съёмок главным образом путём систематического (интервалы между точками опробования соответствуют масштабу съёмки) отбора проб коренных пород, рыхлых отложений, природных вод, растительности, почвенного или приземного воздуха с последующим определением содержания в пробах химических элементов или их соединений - индикаторов полезных ископаемых. Без пробоотбора ведутся воздушные (аэрогеохимические), автомобильные съёмки и геохимический каротаж скважин с непрерывной автоматической записью, а также пешеходные, шпуровые, глубинные радиометрические и ядерно-физические съёмки с замером показаний в точках наблюдений.

Геохимические поиски месторождений рудных полезных ископаемых проводятся в увязке с этапами и стадиями геологоразведочных работ от рекогносцировочных геохимических съёмок масштаба 1:1000000 и мельче до стадии эксплуатационной разведки месторождений. Региональные геохимические съёмки (главным образом литохимические) проводят в слабо изученных горных районах в масштабе 1:200 000 по потокам рассеяния путём опробования аллювиальных отложений. Вслед за этим (в более изученных районах, минуя первую стадию) проводятся литохимические съёмки в масштабе 1:50 000 с целью обнаружения месторождений по их вторичным остаточным ореолам рассеяния путём опробования элювиально-делювиальных образований. В закрытых рудных районах с чехлом молодых осадков мощностью до 100 м поиски погребённых месторождений ведутся сочетанием литохимических и атмохимических съёмок в масштабах 1:50 000 - 1:100000. На выявленных рудо-перспективных аномалиях проводятся детальные литохимические (в закрытых районах - глубинные) съёмки в масштабах 1:10000 - 1:25 000, по результатам которых задаются горные выработки и скважины с целью вскрытия залежей полезных ископаемых в коренном залегании. На стадиях разведки эндогенных месторождений геохимические поиски «слепых» (не имеющих связи с основным рудным телом) залежей по их первичным ореолам ведутся путём сплошного литохимического опробования стенок горных выработок и керна поисково-разведочных скважин. Геохимические поиски месторождений нефти и газа основаны на определении содержания углеводородных газов в почвенном воздухе, в пробах горных пород и подземных вод (газовая съёмка) или в глинистом растворе в процессе бурения (газовый каротаж). Проводятся в 4 стадии, начиная от региональных съёмок масштабов 1:1 000 000 - 1:500 000 и кончая детальными работами масштаба 1:25 000 и крупнее.

В результате работ составляются геохимические карты и графики. Интерпретация выявленных аномалий ведётся с учётом имеющихся геологических и геофизических данных (в том числе глубинных радиометрических и ядерно-физических съёмок). Количество выявляемых геохимических аномалий многократно превышает число возможных промышленных месторождений, в связи с чем задачей геохимических поисков является их оценка (природа аномалии, рудно-формационная принадлежность, уровень эрозионного среза и др.) с обязательным подсчётом прогнозных ресурсов рудных объектов категорий Р₃-Р₂-Р₁ (смотри Ресурсы полезных ископаемых). Эта оценка - объективный критерий для перехода к более детальным геохимическим съёмкам, она позволяет максимально сократить количество непромышленных рудопроявлений, вовлекаемых в разведку.

Лит.: Сафронов Н.И. Основы геохимических методов поисков рудных месторождений. Л., 1971; Барсуков В. Л., Григорян С. В., Овчинников Л. Н. Геохимические методы поисков рудных месторождений. М., 1981; Соловов А. П. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. М., 1985; Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых / Под редакцией А. П. Соловова. М., 1990.